【Proteus仿真】【51单片机】图书馆照明及环境控制系统

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一、功能简介
二、软件设计
三、实验现象
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一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真51单片机控制器，使用按键、LCD1604液晶、DHT11温湿度模块、PCF8591 ADC、烟雾传感器、CO2传感器、光线传感器、蜂鸣器报警、继电器、风扇、加热加湿除湿装置等。

主要功能：

系统运行后，LCD1604显示温湿度、烟雾、CO2浓度、光线强度、时间；可通过K3键进入阈值设置模式，K3切换参数，K1和K2调节，K4确定并返回主界面；

检测温度高于上限，降温开启，低于下限，加热开启，阈值范围内关闭加热和散热；

检测湿度高于上限，除湿开启，低于下限，加湿开启，阈值范围内关闭加湿和除湿；

检测CO2/烟雾浓度高于上限，开启排风并报警，低于阈值关闭排风；

当光线比较暗，照明灯最亮，当光线比较亮，照明灯关闭，中间时照明灯中亮；

每隔2小时打开通风，如果时间在半夜9点到第二天早上9点，照明灯始终关闭。

二、软件设计

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/*
作者：嗨小易（QQ技术交流群：570487280）

*/



//系统功能控制
void sys_fun_ctrl(void)
{
	//正常模式
	if(sys_ctrl.mode==0)
	{
		//如果温度高于上限，打开降温装置
		if(sys_ctrl.temp>sys_ctrl.set_temp[1])
		{
			JR_PIN=1;SR_PIN=0;	
		}
		//如果温度低于下限，打开升温装置
		else if(sys_ctrl.temp<sys_ctrl.set_temp[0])
		{
			JR_PIN=0;SR_PIN=1;	
		}
		//温度正常，关闭降温升温装置
		else
		{
			JR_PIN=1;SR_PIN=1;
		}
		
		//如果湿度高于上限，打开除湿装置
		if(sys_ctrl.humi>sys_ctrl.set_humi[1])
		{
			JS_PIN=1;CS_PIN=0;	
		}
		//如果湿度低于下限，打开加湿装置
		else if(sys_ctrl.humi<sys_ctrl.set_humi[0])
		{
			JS_PIN=0;CS_PIN=1;	
		}
		//湿度正常，关闭除湿加湿装置
		else
		{
			JS_PIN=1;CS_PIN=1;
		}
		
		//如果CO2和烟雾超限，打开通风，报警
		if(sys_ctrl.co2>sys_ctrl.set_co2 || sys_ctrl.gas>sys_ctrl.set_gas)
		{
			FS_PIN=0;
			beep_alarm(10,100);//报警提示	
		}
		else FS_PIN=1;
		
		//每隔2小时打开通风
		if(sys_ctrl.tf_time==1)FS_PIN=0;	
		
		//如果时间在半夜9点到第二天早上9点，照明灯始终关闭
		if(sys_ctrl.time[0]>=21 || (sys_ctrl.time[0]>=0 && sys_ctrl.time[0]<=9))
		{
			pcf8591_set_dac_out(0);//关闭照明灯	
		}
		//如果还未到达时间
		else
		{
			//如果光线高于上限
			if(sys_ctrl.light>sys_ctrl.set_light[1])
				pcf8591_set_dac_out(0);//关闭照明灯
			//如果光线低于下限
			else if(sys_ctrl.light<sys_ctrl.set_light[0])
			{
				pcf8591_set_dac_out(255);//最亮	
			}
			//如果光线阈值范围内
			else
			{
				pcf8591_set_dac_out(111);//中亮
			}	
		}		
	}		
}

//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{
	sys_parm_init();//系统参数初始化
	lcd1604_init();
	DHT11_Init();
	time0_init();//定时器初始化，10ms
	TR0=1;//打开定时器
	sys_open_show();//系统开机界面显示	
	while(1)
	{	
		sys_data_get();//系统数据获取
		sys_data_show();//系统数据显示
		sys_data_set();//系统数据设置
		sys_fun_ctrl();//系统功能控制
	}
}

//定时器0中断函数
void time0(void) interrupt 1
{	
	static u8 i=0;
	static u8 cnt=0;

	TH0=0xDC;
	TL0=0x00; 
	i++;
	if(i>=100)//1S到
	{
		i=0;
		sys_ctrl.time[2]++;
		if(sys_ctrl.time[2]>59)
		{
			sys_ctrl.time[2]=0;
			sys_ctrl.time[1]++;
			if(sys_ctrl.time[1]>59)
			{
				sys_ctrl.time[1]=0;
				sys_ctrl.time[0]++;
				if(sys_ctrl.time[0]>23)sys_ctrl.time[0]=0;
				cnt++;
				if(cnt>=2)//每隔2小时
				{
					cnt=0;
					sys_ctrl.tf_time=1;
				}		
			}
			
			//如果通风一段时间，自动关闭
			if(sys_ctrl.tf_time==1)
			{
				if(sys_ctrl.time[1]>=1)
				{
					sys_ctrl.tf_time=0;
				}
			}
		}
	}
}

三、实验现象

B站演示视频：https://space.bilibili.com/444388619

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